История развития конструкций гидроусилителя руля

Рулевое управление является одной из самых главных систем активной безопасности. Рулевое управление – сложный комплекс технических и геометрических проблем, которые и по сей день решаются автомобильными конструкторскими бюро. Автопроизводители разрабатывают новые конструкции рулевых механизмов и приводов, оснащают их дополнительным оборудованием, обеспечивающих в первую очередь безопасность движения и комфорт в управлении автомобилем. В настоящее время большинство автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления. К появлению усилителей привела необходимость снизить усилие, прилагаемое водителем к рулевому колесу, что особенно важно для грузовых автомобилей.

В 1817 г. мюнхенский каретник Георг Ланкеншпергер запатентовал рулевое управление с поворотными кулаками. Для конных экипажей эта конструкция показалась малополезной и почти не применялась. Лишь через 75 лет немецкий инженер Карл Бенц вспомнил и усовершенствовал это изобретение, получив в 1893 г. патент на «устройство управления экипажей с тангенциальными к колесам окружностями управления». На машине «Бенц» движение от вертикальной рулевой колонки с маленьким рулевым колесом-штурвалом и расположенным ниже червячным колесом передавалось через двусторонние зубчатые рейки на вильчатый рычаг, который был связан с колесами через рулевые штанги-тяги.

Появление наклонных рулевых колонок совпало по времени с распространением рулевых механизмов в корпусе, заполненном смазкой. Причем сразу появились два типа таких механизмов. Первый представлял собой винтовую передачу, гайка которой была связана с рулевой сошкой и двигалась по винту вверх и вниз. Второй – включал в себя червячный сегмент, сцепленный с рулевым червяком. Обе конструкции, в принципе, знакомы по современным автомобилям. Появление независимой передней подвески привело к появлению трех раздельных рулевых тяг, и уже в 1930-х гг. на автомобилях с такой подвеской применялось реечное рулевое управление, по конструкции близкое к современному.

В начале ХХ века управление машиной требовало от водителя хорошей физической формы. Ведь для того чтобы повернуть тяжелые колеса для разворота на пятачке, приходилось здорово налегать на баранку.

Важный параметр управления – общее передаточное отношение между рулевым колесом и передними колесами. Под ним понимается полное число оборотов рулевого колеса «от упора до упора», необходимое для поворота колес из крайнего левого положения в крайнее правое или наоборот, а также усилие, с которым совершаются эти обороты. Например, рулевая передача, рассчитанная на ~5 оборотов рулевого колеса от упора до упора, требует от водителя приложения гораздо меньшего усилия, но зато значительно большего времени, чем передача, сконструированная на 3,2 оборота от упора до упора. Такое положение дел, разумеется, мало кому нравилось: не все господа-автовладельцы блистали нужным здоровьем, к тому же в мир авто стремились и дамы, которым напрягаться и вовсе не положено. Особо страдали водители грузовозных автомобилей. Конструкторы стали думать. Естественным выходом было увеличение в рулевом передаточного числа, но тут появлялся серьезный минус – руль приходилось крутить, как ручку граммофона. Важный параметр управления – общее передаточное отношение между рулевым колесом и передними колесами. Под ним понимается полное число оборотов рулевого колеса «от упора до упора», необходимое для поворота колес из крайнего левого положения в крайнее правое или наоборот, а также усилие, с которым совершаются эти обороты. Например, рулевая передача, рассчитанная на ~5 оборотов рулевого колеса от упора до упора, требует от водителя приложения гораздо меньшего усилия, но зато значительно большего времени, чем передача, сконструированная на 3,2 оборота от упора до упора.

Конструкция с плавающими шариками была только началом долгой череды попыток уменьшить управляющее усилие. Даже при наличии передачи с плавающими шариками на тяжелых автомобилях с большими шинами низкого давления управляющее усилие было значительным.

Информация по теме:

Расчет потребного оборудования контрольного пункта автосцепки
Потребное количество единиц оборудования контрольного пункта автосцепки на основании норм времени на отдельные технологические операции, выполняемые на данном оборудовании, определяются по формуле (2.4) где - расчетное количество единиц оборудования; - годовая программа ремонта автосцепного устройс ...

Разработка вопросов безопасности труда
Данный дипломный проект посвящен разработке регулятора тормозной системы автопоезда. Работы по реализации алгоритмов и моделированию системы управления выполняются с помощью ПЭВМ. Требования к помещению для работы с ПЭВМ Помещения с ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение. Площадь ...

Конструктивные размеры деталей
Косозубое колесо Штамповочный уклон: . Радиус закрепления:R = 6 мм. Длина ступицы: Диаметр ступицы: Ширина торцов зубчатого венца: . Фаски размеров: Принимаем значение Массивность: Прямозубое колесо Штамповочный уклон: . Радиус закрепления:R = 6 мм. Длина ступицы: Диаметр ступицы: Ширина торцов зуб ...